Comportamiento de CH3NH3PbI3 bajo deformación biaxial desde simulaciones de dinámica molecular

M. SENNO; F. DIRINO; M. SEPLIARSKY; S. TINTE

Rosario

Congreso; IX Reunión Nacional de Sólidos; 2023

Departamento de Física, Universidad Nacional de Rosario

Las perovskitas híbridas de haluros de plomo con fórmula APbX3 (donde X− puede serI, Br o Cl y A+ una molécula como metilamonio o formamidina) se han convertido enuna de las alternativas más factibles para sustituir al silicio en las celdas fotovoltaicastradicionales debido a su gran eficiencia, bajo costo de producción y versatilidaden la fabricación. Su estructura cristalina blanda permite alterar su forma y por lotanto su comportamiento. Recientemente, se ha logrado su crecimiento epitaxial queha demostrado ser un medio para mejorar la estabilidad de fase como así tambiénpara sintonizar sus propiedades. Sin embargo, el impacto del crecimiento epitaxial enperovskitas híbridas de haluros aún está poco explorado. En este trabajo, estudiamosel comportamiento de yoduro de metilamonio y plomo (MAPbI3) a T=300 K bajocondiciones de deformación biaxial en el plano, analizando su efecto sobre las propiedadesestructurales y la dinámica de las moléculas orgánicas. Los cálculos se realizaronmediante simulaciones de dinámica molecular clásica, con el software LAMMPS yutilizando el campo de fuerza MYP0 desarrollado por Mattoni et al. (2015), aplicandodeformación biaxial (η) y manteniendo fija la forma cuadrada de la celda unidad enel plano. En volumen y al aumentar la temperatura, el modelo describe la transicióndesde la fase con estructura ortorrómbica Pnma, a la tetragonal I4/mcm y luegoa la cúbica Pm-3m. Partiendo de esta fase a η = 0, y al aplicar progresivamentedeformación compresiva (η 0), se observaque los octaedros rotan en contrafase en la dirección del eje perpendicular al plano(patrón a0a0c−). En acuerdo con esas estructuras, mapas direccionales de los cationesorgánicos MA revelan como la deformación de la subred inorgánica Pb-I restringe sudinámica, aún cuando a temperatura ambiente pueden girar casi libremente a η = 0.